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Comment stocker de l’énergie sans batteries pourrait être la clé pour que NS abandonne les combustibles fossiles

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Dans un laboratoire du Nova Scotia Community College se trouvent deux réservoirs d’eau hérissés de fils de cuivre. Ils ne ressemblent pas nécessairement à une technologie d’énergie renouvelable. Mais ils peuvent néanmoins jouer un rôle dans la réduction de l’une des plus importantes sources d’émissions de gaz à effet de serre de la province.

En Nouvelle-Écosse, jusqu’à 60 pour cent de la consommation d’énergie provient du chauffage des locaux, un chiffre qui monte à 80 pour cent lorsque l’eau chaude est incluse.

Alors que la province se tourne vers son nouvel objectif d’abandonner la production d’électricité au charbon d’ici 2030 et d’atteindre la valeur nette zéro d’ici 2050, les chercheurs affirment que le stockage de la chaleur – y compris grâce à certaines des options de stockage d’énergie thermique étudiées au NSCC – pourrait aider à y parvenir. transition.

« Si vous pouvez trouver un moyen de stocker la chaleur lorsque vous en aurez besoin plus tard, et si cela s’avère plus abordable que d’installer un tas de batteries pour stocker l’électricité, ce qui est souvent le cas, cela peut vous offrir une solution moins coûteuse. pour stocker votre énergie », a déclaré Wayne Groszko, chercheur scientifique appliqué en énergie au Nova Scotia Community College.

« Donc, le stockage d’énergie thermique, nous le voyons comme faisant partie d’un avenir dans lequel la totalité, ou la plupart, de notre électricité sur le réseau proviendra de sources renouvelables. »

Résoudre le défi de la variabilité

À l’avenir, une proportion croissante de l’énergie dans le monde, y compris en Nouvelle-Écosse, proviendra probablement de l’énergie éolienne et solaire.

Mais un défi central avec ces technologies est leur variabilité, a déclaré Groszko. « Fondamentalement, cela ne correspond pas nécessairement au moment où vous avez besoin de cette énergie. Et donc avoir un moyen de stocker l’énergie quand elle est abondante, et de l’utiliser plus tard, est très important. »

Des technologies comme les batteries lithium-ion sont une réponse, mais elles sont relativement chères, ont une durée de vie limitée et utilisent des matières premières, telles que le lithium et le cobalt, qui existent en quantités limitées.

Étant donné qu’une grande partie de l’utilisation finale de l’énergie en Nouvelle-Écosse consiste de toute façon à produire de la chaleur, le stockage de cette énergie sous forme de chaleur est une alternative abordable, a déclaré Groszko.

Un exemple est un réservoir d’eau chaude – une technologie que la plupart des gens ont déjà dans leur maison. Un tel réservoir pourrait être surchauffé un jour de vent pour stocker cette énergie. Ensuite, lorsque le vent tombe, les réchauffeurs du réservoir peuvent être éteints et l’énergie libérée sous forme d’eau chaude ou de chauffage des locaux.

Groszko dit que les réservoirs d’eau chaude peuvent être surchauffés par temps venteux, stockant ainsi l’énergie. Lorsque le vent tombe, les réchauffeurs du réservoir peuvent être éteints et l’énergie libérée sous forme d’eau chaude ou de chauffage des locaux. (Moira Donovan/CBC)

Dans le laboratoire de Groszko, l’équipe étudie comment cela peut être accompli avec des contrôleurs intelligents, qui peuvent allumer et éteindre le chauffage à distance en réponse à la demande sur le réseau, tout en laissant suffisamment d’eau chaude disponible pour prendre une douche chaude, par exemple.

« C’est le genre d’expériences sur lesquelles nous travaillons, c’est comment intégrer cette technologie relativement simple dans la vie des gens », a déclaré Groszko.

« L’idée est que vous ne devriez pas le remarquer, vous devriez simplement utiliser votre eau chaude comme d’habitude. Mais en arrière-plan, cela permet d’économiser la demande sur le réseau quand c’est nécessaire, puis de la remettre plus tard. »

Cela réduirait également les coûts pour les ménages, lorsqu’il est associé aux tarifs d’électricité en fonction de l’heure.

Une autre option consiste à utiliser des matériaux à changement de phase, qui stockent de l’énergie, par exemple en passant du liquide au solide. Un rapport de 2020 de l’Agence internationale des énergies renouvelables a estimé que le marché mondial du stockage d’énergie thermique, comme les matériaux à changement de phase, pourrait tripler d’ici 2030.

Les matériaux à changement de phase – qui sont une version des chauffe-mains montrés ici – stockent l’énergie en se déplaçant entre les états. (Moira Donovan/CBC)

Plusieurs entreprises des Maritimes étudient la possibilité d’intégrer des matériaux à changement de phase dans les sources de chaleur pour permettre une plus grande intégration des énergies renouvelables.

L’un d’eux est Stash Energy, de Fredericton. Dan Curwin, directeur du développement commercial, a déclaré avoir développé des pompes à chaleur avec stockage de matériaux à changement de phase intégré, pour stocker l’énergie provenant de sources renouvelables comme l’hydroélectricité lorsqu’elle est abondante, comme la nuit, et la décharger le matin lorsque la demande est élevée. , pour être à nouveau stocké à partir d’énergies renouvelables comme le solaire pendant la journée.

Cela peut aider à l’intégration des énergies renouvelables et à une plus grande adoption des pompes à chaleur électriques, qui sont l’option de chauffage la plus efficace mais qui risquent de surcharger le réseau.

Curwin a déclaré que l’entreprise avait des partenariats avec des agences d’efficacité énergétique du Canada atlantique et de la Nouvelle-Angleterre, ainsi qu’avec des autorités du logement telles que Housing Nova Scotia, qui reconnaissent le fardeau particulier posé par les coûts de chauffage.

« Avec des batteries ou des véhicules électriques, ce sont généralement les personnes à revenu élevé qui peuvent, au moins pour le moment, acheter ces systèmes », a déclaré Curwin. « Mais le chauffage et la climatisation des locaux représentent une part énorme des factures mensuelles des gens. Et nous voulons nous assurer que nous pouvons amener le système à un point où il est disponible pour tout le monde, pas seulement pour les personnes qui peuvent l’acheter parce qu’elles le souhaitent. , essentiellement. »

Daniel Larsen, co-fondateur de l’entreprise, a déclaré qu’ils ont maintenant développé un système capable de chauffer et de refroidir efficacement tout en permettant l’accès à une énergie abordable grâce au stockage, la prochaine étape consiste à travailler avec des agences partenaires pour rendre le système accessible aux ménages.

« L’accès aux énergies renouvelables ne peut pas être réservé aux personnes qui ont de l’argent. Il s’agit donc absolument de créer un produit accessible à tous », a déclaré Larsen.

L’entreprise espère que les unités seront disponibles en Nouvelle-Écosse dans le cadre d’un projet de démonstration plus vaste d’ici l’automne prochain.

Sean Kelly, directeur de l’énergie propre pour l’organisme de bienfaisance environnemental de la Nouvelle-Écosse Clean Foundation, a déclaré que le besoin d’améliorer l’accès à une énergie abordable est particulièrement élevé en Nouvelle-Écosse. Selon les Canadian Urban Sustainability Practitioners, la province a l’un des taux de pauvreté énergétique les plus élevés – que certains chercheurs définissent comme des ménages consacrant plus de six pour cent de leur revenu à l’énergie pour le chauffage et à d’autres fins – du pays.

« Nous devons faire face à la pauvreté énergétique en même temps que l’action climatique, car les deux sont assez liés », a déclaré Kelly.

Les technologies et les politiques qui permettent à un plus grand nombre de ménages de participer à la transition énergétique, tout en réduisant les coûts énergétiques, sont un élément important de la prise de mesures contre le changement climatique, a déclaré Kelly.

« Le changement climatique ne se limite pas au mouvement environnemental, c’est quelque chose dans lequel nous devons tous être impliqués », a déclaré Kelly.

« Ces types d’initiatives en matière d’énergie propre profiteront à ceux qui vivent avec des revenus plus faibles plus que presque n’importe qui d’autre. Je veux dire, qui a besoin de moins d’énergie [costs] plus qu’une personne à faible revenu ? »

De retour dans le laboratoire du NSCC, Groszko a déclaré qu’une partie de la technologie que son laboratoire étudie est actuellement disponible auprès des services publics et des grossistes, mais n’est pas encore disponible au niveau du consommateur.

À l’avenir, cependant, a-t-il déclaré, en permettant à plus de ménages de participer à la transition vers les énergies renouvelables, les options de stockage thermique pourraient tirer parti de la volonté des Néo-Écossais d’aider à cette transition.

« Au cours des 10 dernières années, les Néo-Écossais ont considérablement amélioré leur efficacité énergétique, et je pense qu’il y a une certaine fierté à ce sujet », a-t-il déclaré. « C’est quelque chose que je pense qu’un bon nombre de personnes seraient intéressées à continuer d’aller dans la bonne direction. »

Source : www.cbc.ca

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